(57)【要約】【課題】  負圧ブースタにおいて，通常ブレーキ時や緊急ブレーキ時に関わらず，作動室への大気導入遅れを解消しながら，緊急ブレーキ時には，出力をより早期に倍力限界点に到達させて保持し得るようにする。【解決手段】  ブースタピストン４に一体に連なる弁筒１０及び入力杆２０と出力杆２５との間に反力機構２４を介裝した負圧ブースタにおいて，入力杆２０に連結した反力機構２４の入力ピストン１８に弁ピストン３３を，入力ピストン１８に対して所定の後退位置Ｒから前方へ摺動可能に嵌合すると共に，弁ピストン３３を後退方向にばね付勢し，弁ピストン３３と，弁筒１０に取り付け別体の支持筒５４との間に，入力ピストン１８が弁筒１０に対して所定ストローク以上先行前進した緊急ブレーキ時には，弁ピストン３３を支持筒５４に係止して大気導入弁座３１を開放状態に保持する係止手段５６を設けた。【選択図】      図５
2005349867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブースタシェル（１）に，その内部を負圧源（Ｖ）に連なる前側の負圧室（２）と後側の作動室（３）とに区画するブースタピストン（４）を収容し，このブースタピストン（４）に，ブースタシェル（１）の後壁に摺動自在に支承される弁筒（１０）を連設し，この弁筒（１０）内に，前後動可能の入力杆（２０）と，この入力杆（２０）を後退方向に付勢する入力戻しばね（４１）と，入力杆（２０）の前後動に応じて作動室（３）を負圧室（２）と大気とに連通切換えする制御弁（３８）とを配設し，この制御弁（３８）を，入力杆（２０）の前後動に連動する弁ピストン（３３）に形成される大気導入弁座（３１）と，弁筒（１０）に，その前後動に連動するように連設される負圧導入弁座（３０）と，これら大気導入弁座（３１）及び負圧導入弁座（３０）との着座方向にばね付勢され，両弁座（３０，３１）との着座時には作動室（３）を大気及び負圧室（２）の何れとの連通をも遮断し，入力杆（２０）の前進に伴う大気導入弁座（３１）の開放時には作動室（３）を大気に連通し，入力杆（２０）の後退に伴う負圧導入弁座（３０）の開放時には作動室（３）を負圧室（２）に連通する弁体（３４）とで構成し，弁筒（１０）及び入力杆（２０）と，ブースタシェル（１）に摺動可能に支持される出力杆（２５）との間に，入力杆（２０）に対する操作入力と，作動室（３）及びを負圧室（２）間の気圧差によるブースタピストン（４）の推力との合力を出力杆（２５）に伝達する反力機構（２４）を介裝し，この反力機構（２４）を，入力杆（２０）に連なる入力ピストン（１８）と，ブースタピストン（４）に連なっていて入力ピストン（１８）を囲繞するように配置される作動ピストン（１５）と，出力杆（２５）に連なる出力ピストン（２１）と，この出力ピストン（２１）の後端面及び入力ピストン（１８）及び作動ピストン（１５）の前端面との間に介装される弾性反力ピストン（２２）とで構成した負圧ブースタにおいて，
弁筒（１０）に，それと別個に成形され支持筒（５４）を取り付け，この支持筒（５４）の内周に摺動可能に嵌合する入力ピストン（１８）に弁ピストン（３３）を，この弁ピストン（３３）が入力ピストン（１８）に対して所定の後退位置（Ｒ）から前方へ摺動し得るように嵌合すると共に，入力ピストン（１８）及び弁ピストン（３３）間には，弁ピストン（３３）を前記後退位置（Ｒ）側へ付勢するセットばね（５１）を設け，また支持筒（５４）及び弁ピストン（３３）間には，入力ピストン（１８）が弁筒（１０）に対して所定ストローク以上先行前進した緊急ブレーキ時には，入力ピストン（１８）と共に前進した弁ピストン（３３）を支持筒（５４）に係止して大気導入弁座（３１）を開放状態に保持する係止手段（５６）を設けたことを特徴とする，負圧ブースタ。
【請求項２】
請求項１記載の負圧ブースタにおいて，
弁筒（１０）に，その中心部を貫通する貫通孔（６０）と，その前面に開口して貫通孔（６０）に段部を介して連なる凹部（６１）とを設け，この貫通孔（６０）に支持筒（５４）を配置すると共に，この支持筒（５４）の前端に形成された取り付けフランジ（５４ａ）を前記凹部（６１）に嵌合し，この取り付けフランジ（５４ａ）を有する支持筒（５４）の前端部と，前記凹部（６１）を囲繞するよう弁筒（１０）に形成された環状部（１５ａ）とで反力機構（２４）の作動ピストン（１５）を構成し，この作動ピストン（１５）の前端面に密接する弾性反力ピストン（２２）により前記環状部（１５ａ）及び支持筒（５４）の嵌合部をシールしたことを特徴とする，負圧ブースタ。
【請求項３】
請求項１又は２記載の負圧ブースタにおいて，
前記係止手段（５６）を，弁筒（１０）に連設される支持筒（５４）の外周に形成した係止突起（５７）と，支持筒（５４）に装着される係止ばね（６３）とで構成し，この係止ばね（６３）は，支持筒（５４）の半径方向に収縮する弾性係合部（６３ｂ）を有しており，この弾性係合部（６３ｂ）を，支持筒（５４）の側壁に形成したスリット（６４）を通して支持筒（５４）の外周面に接触しないように弁ピストン（３３）内に臨ませて前記係止突起（５７）の後方に位置させ，前記緊急ブレーキ時には，この弾性係合部（６３ｂ）が前記係止突起（５７）を乗り越えて係止突起（５７）の前面に係合するようにしたことを特徴とする，負圧ブースタ。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の負圧ブースタにおいて，
前記係止手段（５６）を，入力杆（２０）の入力戻しばね（４１）による後退力によって，該係止手段（５６）による弁ピストン（３３）及び支持筒（５４）間の係止が解除されるように構成したことを特徴とする，負圧ブースタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，自動車のブレーキマスタシリンダの倍力作動のために用いられる負圧ブースタに関し，特に，ブースタシェルに，その内部を負圧源に連なる前側の負圧室と後側の作動室とに区画するブースタピストンを収容し，このブースタピストンに，ブースタシェルの後壁に摺動自在に支承される弁筒を連設し，この弁筒内に，前後動可能の入力杆と，この入力杆を後退方向に付勢する入力戻しばねと，入力杆の前後動に応じて作動室を負圧室と大気とに連通切換えする制御弁とを配設し，この制御弁を，入力杆の前後動に連動する弁ピストンに形成される大気導入弁座と，弁筒に，その前後動に連動するように連設される負圧導入弁座と，これら大気導入弁座及び負圧導入弁座との着座方向にばね付勢され，両弁座との着座時には作動室を大気及び負圧室の何れとの連通をも遮断し，入力杆の前進に伴う大気導入弁座の開放時には作動室を大気に連通し，入力杆の後退に伴う負圧導入弁座の開放時には作動室を負圧室に連通する弁体とで構成し，弁筒及び入力杆と，ブースタシェルに摺動可能に支持される出力杆との間に，入力杆に対する操作入力と，作動室及びを負圧室間の気圧差によるブースタピストンの推力との合力を出力杆に伝達する反力機構を介裝し，この反力機構を，入力杆に連なる入力ピストンと，ブースタピストンに連なっていて入力ピストンを囲繞するように配置される作動ピストンと，出力杆に連なる出力ピストンと，この出力ピストンの後端面及び入力ピストン及び作動ピストンの前端面との間に介装される弾性反力ピストンとで構成した負圧ブースタの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来，かゝる負圧ブースタにおいて，特許文献１及び２に開示されているように，緊急ブレーキ時には，大気導入弁を大きく開放して作動室に大量の大気を素早く導入し，出力杆に高出力を発揮させるようにしたものが知られている。
【特許文献１】特開２００１−６３５５１号公報
【特許文献２】特開２００１−３４１６３２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで，特許文献１に開示されたものは，入力杆及び反力機構間を連結する入力ピストンに弁ピストンを，これが入力ピストンに対して軸方向に沿う後退位置及び前進位置間を摺動し得るように嵌合し，この弁ピストンの後端に形成される大気導入弁座と，弁筒に形成されてこの大気導入弁座を囲繞する負圧導入弁座と，これら大気導入弁座及び負圧導入弁座に着座可能に対置される共通の弁部を前端に有して弁筒の内周面に取付けられる筒状の弁体と，弁部を大気導入弁座及び負圧導入弁座との着座方向へ付勢する弁ばねとで制御弁を構成し，弁筒に，負圧室に連通して負圧導入弁座の外周に開口する第１ポートと，作動室に連通して大気導入弁座及び負圧導入弁座間に開口する第２ポートとを設ける一方，弁体の内側を大気に連通し，弁ピストンを，戻しばねの，弁ばねより小さいセット荷重をもって後退位置側へ付勢すると共に，この弁ピストン及び入力ピストン間に，弁ピストンの戻しばねの付勢力による前進位置からの後退を遅延させる遅延手段を設けたものであり，この構成によれば，入力杆を急速前進させる緊急ブレーキ時には，弁ピストンは遅延手段の遅延作用を受けて，略前進位置を保ったまゝ入力ピストンと共に前進するため，弁ピストンの大気導入弁座が入力杆の前進と同時に弁体の弁部から大きく離れて最大に開放されることにより，作動室に大量の大気が導入され，ブースタピストンに負圧室及び作動室間の大なる気圧差による大なる前進推力を即座に与えて，出力杆の出力を素早く且つ大きく立ち上がらせ，緊急ブレーキに対応することができる。しかも，高価なソレノイド装置や緊急ブレーキセンサを必要としないので，コストの低減に寄与し得る，という効果する。
【０００４】
しかしながら，この負圧ブースタでは，休止時，弁ピストンは入力ピストンに対して所定の前進位置を占めた状態で大気導入弁座を閉鎖しているから，入力ピストンの前進時には，弁ピストンが入力ピストンに対して後退位置まで移動しない限り，大気導入弁座を開放することはできず，したがって弁ピストンを前進位置から後退位置まで移動させるまでの入力ピストンの前進ストロークは無効ストロークとなり，作動室への大気導入が多少とも遅れることになる。特許文献２記載のものも同様な欠点を有する。
【０００５】
本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，通常ブレーキ時や緊急ブレーキ時に関わらず，作動室への大気導入遅れを解消しながら，緊急ブレーキ時には，出力をより早期に倍力限界点に到達させて保持し得るようにした，構造簡単で応答性の良好な負圧ブースタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために，本発明は，ブースタシェルに，その内部を負圧源に連なる前側の負圧室と後側の作動室とに区画するブースタピストンを収容し，このブースタピストンに，ブースタシェルの後壁に摺動自在に支承される弁筒を連設し，この弁筒内に，前後動可能の入力杆と，この入力杆を後退方向に付勢する入力戻しばねと，入力杆の前後動に応じて作動室を負圧室と大気とに連通切換えする制御弁とを配設し，この制御弁を，入力杆の前後動に連動する弁ピストンに形成される大気導入弁座と，弁筒に，その前後動に連動するように連設される負圧導入弁座と，これら大気導入弁座及び負圧導入弁座との着座方向にばね付勢され，両弁座との着座時には作動室を大気及び負圧室の何れとの連通をも遮断し，入力杆の前進に伴う大気導入弁座の開放時には作動室を大気に連通し，入力杆の後退に伴う負圧導入弁座の開放時には作動室を負圧室に連通する弁体とで構成し，弁筒及び入力杆と，ブースタシェルに摺動可能に支持される出力杆との間に，入力杆に対する操作入力と，作動室及びを負圧室間の気圧差によるブースタピストンの推力との合力を出力杆に伝達する反力機構を介裝し，この反力機構を，入力杆に連なる入力ピストンと，ブースタピストンに連なっていて入力ピストンを囲繞するように配置される作動ピストンと，出力杆に連なる出力ピストンと，この出力ピストンの後端面及び入力ピストン及び作動ピストンの前端面との間に介装される弾性反力ピストンとで構成した負圧ブースタにおいて，弁筒に，それと別個に成形され支持筒を取り付け，この支持筒の内周に摺動可能に嵌合する入力ピストンに弁ピストンを，この弁ピストンが入力ピストンに対して所定の後退位置から前方へ摺動し得るように嵌合すると共に，入力ピストン及び弁ピストン間には，弁ピストンを前記後退位置側へ付勢するセットばねを設け，また支持筒及び弁ピストン間には，入力ピストンが弁筒に対して所定ストローク以上先行前進した緊急ブレーキ時には，入力ピストンと共に前進した弁ピストンを支持筒に係止して大気導入弁座を開放状態に保持する係止手段を設けたことを第１の特徴とする。
【０００７】
また本発明は，第１の特徴に加えて，弁筒に，その中心部を貫通する貫通孔と，その前面に開口して貫通孔に段部を介して連なる凹部とを設け，この貫通孔に支持筒を配置すると共に，この支持筒の前端に形成された取り付けフランジを前記凹部に嵌合し，この取り付けフランジを有する支持筒の前端部と，凹部を囲繞するよう弁筒に形成された環状部とで反力機構の作動ピストンを構成し，この作動ピストンの前端面に密接する弾性反力ピストンにより前記環状部及び支持筒の嵌合部をシールしたことを第２の特徴とする。
【０００８】
さらに本発明は，第１又は第２の特徴に加えて，前記係止手段を，弁筒に連設される支持筒の外周に形成した係止突起と，支持筒に装着される係止ばねとで構成し，この係止ばねは，支持筒の半径方向に収縮する弾性係合部を有しており，この弾性係合部を，支持筒の側壁に形成したスリットを通して支持筒の外周面に接触しないように弁ピストン内に臨ませて前記係止突起の後方に位置させ，前記緊急ブレーキ時には，この弾性係合部が前記係止突起を乗り越えて係止突起の前面に係合するようにしたことことを第３の特徴とする。
【０００９】
尚，前記弾性係合部は，後述する本発明の実施例中の脚部６３ｂに対応する。
【００１０】
さらにまた本発明は，第１〜第３の何れかの特徴に加えて，前記係止手段を，入力杆の入力戻しばねによる後退力によって，該係止手段による弁ピストン及び支持筒間の係止が解除されるように構成したことことを第４の特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の第１の特徴によれば，入力杆を急速前進させる緊急ブレーキ時には，入力ピストンが弁筒に対して所定ストローク以上先行前進することで，係止手段が弁ピストンを，弁筒に取り付けられた支持筒に係止して大気導入弁座を開放状態に保持する。したがって，その後，弁筒が入力杆の前進に倣うように前進しても，弁ピストンは支持筒と共に前進することになるから，大気導入弁座の全開状態は維持されることになり，その結果，大量の大気が作動室に一気に導入され，ブースタピストンの出力は，負圧室及び作動室間の気圧差が最大となる倍力限界点に即座に到達することができ，緊急ブレーキに迅速に対応することができる。しかも，高価なソレノイド装置及び緊急ブレーキセンサを用いる必要がないので，安価に提供することができる。
【００１２】
また通常ブレーキ時でも，緊急ブレーキ時でも，大気導入弁座を有する弁ピストンは，入力杆の初動と同時に前進することができるから，大気導入弁座の開放に遅れがなく，ブースタピストンの作動応答性を高めることができる。
【００１３】
さらに弁ピストンを係止する支持筒は，弁筒と別体に成形されるものであるから，弁ピストンの係止のための環状の係止突起を備えるなど，特別な形状をなしていても，弁筒に何等干渉されることなく，これを容易に成形することができる。一方，弁筒は，支持筒を分離した分，その内部形状が簡素化され，その成形も容易になって総体的に弁筒の軸方向寸法の短縮化，延いては負圧ブースタのコンパクト化を図ることができる。
【００１４】
また本発明の第２の特徴によれば，支持筒は，弁筒中心部の貫通孔を貫通するように配置されると共に，この支持筒の前端部の取り付けフランジが，弁筒前端面の凹部に嵌合され，支持筒の前端部と，凹部を囲繞するよう弁筒に形成された環状部とで反力機構の作動ピストンが構成され，この作動ピストンの前端面に密接する弾性反力ピストンにより前記環状部及び支持筒の嵌合部がシールされるので，支持筒を弁筒に連結する特別な固着部材を用いることなく，支持筒を弁筒に簡単に連結することができ，のみならず弾性反力ピストンが環状部及び支持筒間をシールするシール部材を兼ねることで，特別なシール部材を不要とし，構造の簡素化を図ることができる。
【００１５】
さらに本発明の第３の特徴によれば，簡単な構造により係止手段を構成することができると共に，係止ばねの弾性係合部は，通常，弁ピストンの側壁のスリットにより，支持筒の外周面に対して圧力を加えない非接触状態に保持されるので，支持筒外周面の係止突起に乗り上げない限り，支持筒の外周面に対して強く摩擦接触することがなく，摺動抵抗を発生させない。したがって，弁筒及び支持筒の相対変位が極めて少ない通常ブレーキ時における操作フィーリングを良好にすることができる。
【００１６】
さらにまた本発明の第４の特徴によれば，緊急ブレーキ後，入力杆を解放すれば，入力戻しばねの付勢力で入力杆が後退することにより，係止手段の作動を解除して，弁ピストンをセットばねの付勢力で弁ピストン上の所定の後退位置に復帰させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて説明する。  図１は本発明の実施例に係る負圧ブースタの縦断面図，図２は図１の２部拡大断面図（休止状態），図３は図２の３−３線断面図，図４は同負圧ブースタの通常ブレーキ時の作用説明図，図５は同負圧ブースタの緊急ブレーキ時の作用説明図，図６は上記緊急ブレーキ状態からの解除時の作用説明図，図７は同負圧ブースタの出力特性を示す線図である。
【００１８】
先ず，図１及び図２において，負圧ブースタＢのブースタシェル１は，対向端を相互に結合する前後一対のシェル半体１ａ，１ｂから構成され，その後部シェル半体１ｂが自動車の車室前壁Ｄにボルト８ｂにより固定して支持され，前部シェル半体１ａには，該ブースタＢにより作動されるブレーキマスタシリンダＭのシリンダボディＭａがボルト８ａにより固着される。
【００１９】
ブースタシェル１の内部は，それに前後往復動可能に収容されるブースタピストン４と，その後面に重ねて結着されると共に両シェル半体１ａ，１ｂ間に挟止されるダイヤフラム５とにより，前側の負圧室２と後側の作動室３とに区画される。負圧室２は，負圧導入管１４を介して負圧源Ｖ（例えば内燃機関の吸気マニホールド内部）と接続される。
【００２０】
ブースタピストン４は鋼板により環状に成形されており，このブースタピストン４及びダイヤフラム５の中心部に合成樹脂製の弁筒１０が一体的に結合される。この弁筒１０は，後部シェル半体１ｂの中心部に後方へ突設された案内筒部１２に軸受部材１１及びシール部材１３を介して摺動自在に支承される。
【００２１】
弁筒１０内には，入力ピストン１８，この入力ピストン１８に連結する入力杆２０，及びこの入力杆２０の前後動に応じて作動室３を負圧室２と大気とに連通切換えする制御弁３８とが配設される。
【００２２】
また弁筒１０には，これと別個に成形された合成樹脂製の支持筒５４が次のように取り付けられる。即ち，弁筒１０には，その中心部を貫通する貫通孔６０と，この貫通孔６０に段部を介して連なって弁筒１０の前端面に開口する円形凹部６１が形成される。支持筒５４は，前端部外周に取り付けフランジ５４ａを有しており，この取り付けフランジ５４ａを凹部６１に嵌合しながら貫通孔６０に配置される。この支持筒５４は，その前端面に小径シリンダ孔１６を開口し，この小径シリンダ孔１６に段部を介して連なる大径の案内孔６２を後端面に開口している。
【００２３】
入力ピストン１８は，入力ピストン後部１８ｒと，この入力ピストン後部１８ｒの前端に連設された，それより小径の入力ピストン中間部１８ｍと，この入力ピストン中間部１８ｍの前端に連設された，それより小径の入力ピストン前部１８ｆとより構成され，入力ピストン前部及び中間部１８ｆ，１８ｍ間に頸部１８ｂが形成され，また入力ピストン後部１８ｒには，その後端面に開口する環状のばね保持溝１８ｃが形成される。そして入力ピストン前部１８ｆは支持筒５４の小径シリンダ孔１６に，また入力ピストン中間部１８ｍは案内孔６２にそれぞれ摺動可能に嵌合され，連結筒部１８ａ内側には，入力杆２０の球状前端部２０ａが嵌合されると共に，その抜け止めのために連結筒部１８ａの一部がかしめられる。こうして入力杆２０は入力ピストン１８に首振り可能に連結される。入力杆２０の後端には，これを前進作動するブレーキペダルＰが連結される。
【００２４】
入力ピストン後部１８ｒの外周面にはシール部材４９が装着されており，その外周面に円筒状の弁ピストン３３が後退位置Ｒ（図２参照）と前進位置Ｆ（図６参照）との間を摺動し得るように嵌合され，その後退位置Ｒは，弁ピストン３３の後端面が連結筒部１８ａの後端部外周に係止された止環５０に受け止められることにより規定され，またその弁ピストン３３の前進位置Ｆは，弁ピストン３３の後端部内周に形成された環状肩部３３ａが入力ピストン１８の後端面に当接することにより規定されるようになっている。そして，入力ピストン１８及び弁ピストン３３間には，弁ピストン３３を後退位置Ｒに向かって付勢するセットばね５１が縮設され，その際，セットばね５１の前半部は，前記ばね保持溝１８ｃに収納される。
【００２５】
弁ピストン３３の後端には大気導入弁座３１が形成され，この大気導入弁座３１を囲繞するように同心配置される環状の負圧導入弁座３０が弁筒１０に形成される。
【００２６】
また弁筒１０には，大気導入弁座３１及び負圧導入弁座３０と協働する共通一個の弁体３４が取り付けられる。この弁体３４は全体がゴム等の弾性材で成形されたもので，環状の取り付けビード部３４ｂと，この取り付けビード部３４ｂから前方に延びる伸縮筒部３４ｃと，この伸縮筒部３４ｃの前端から半径方向外方に張り出したフランジ状の弁部３４ａとからなっており，その弁部３４ａには，その内周側から環状の補強板４４が挿入され，モールド結合される。また弁部３４ａの外周には，後方へ屈曲した環状のシールリップ３７が一体に形成される。
【００２７】
取り付けビード部３４ｂは，負圧導入弁座３０と共に弁筒１０の内周側に一体に形成された環状隆起部１０ａの後端に当接する前後一対の弁ホルダ３５Ａ，３５Ｂ間に気密に挟持される。後部弁ホルダ３５Ｂには，弁筒１０の内周面に密接するＯリング等のシール部材４３が装着される。
【００２８】
弁部３４ａは大気導入弁座３１及び負圧導入弁座３０に着座可能に対向して配置される。この弁部３４ａの補強板４４と入力杆２０との間には，弁部３４ａを両弁座３０，３１との着座方向へ付勢する弁ばね３６が縮設される。而して，上記負圧導入弁座３０，大気導入弁座３１，弁体３４及び弁ばね３６によって制御弁３８が構成される。
【００２９】
後部弁ホルダ３５Ｂと入力杆２０との間には入力戻しばね４１が縮設され，これによって前後の弁ホルダ３５Ａ，３５Ｂが弁筒１０の環状隆起部１０ａ後端に当接，保持されると共に，入力杆２０が後退方向へ付勢される。
【００３０】
弁筒１０内周の環状隆起部１０ａには，負圧導入弁座３０を囲繞する前部環状室４５Ａが形成され，該室４５Ａに弁部３４ａの前面が臨む。前部環状室４５Ａの半径方向外側の内周面は負圧導入弁座３０よりも後方へ延びており，その内周面に弁部３４ａ外周のシールリップ３７が摺動可能に密接する。したがって，前部環状室４５Ａは，弁部３４ａが負圧導入弁座３０に着座したとき閉じられるようになっている。
【００３１】
さらに環状隆起部１０ａに内側には，シールリップ３７付き弁部３４ａによって，弁部３４ａの背面が臨む後部環状室４５Ｂが画成される。
【００３２】
弁筒１０には第１及び第２ポート２８，２９が設けられる。第１ポート２８は，一端が負圧室２に，他端が前部環状室４５Ａに開口するように形成され，第２ポート２９は，一端が作動室３に，他端が負圧導入弁座３０及び大気導入弁座３１間に開口するように形成される。この第２ポート２９は，また，環状隆起部１０ａの根元に形成された，弁筒１０の軸線と平行な連通孔４７を介して後部環状室４５Ｂとも連通する。
【００３３】
前記後部シェル半体１ｂの案内筒部１２の後端と入力杆２０とに，弁筒１０を被覆する伸縮可能のブーツ４０の両端が取り付けられ，このブーツ４０の後端部に，前記弁体３４の内側に連通する大気導入口３９が設けられる。この大気導入口３９に流入する空気を濾過するフィルタ４２が入力杆２０の外周面と弁筒１０の内周面との間に介裝される。このフィルタ４２は，入力杆２０及び弁筒１０の相対移動を阻害しないよう，柔軟性を有する。
【００３４】
さらに弁筒１０から前記支持筒５４にかけて，ブースタピストン４及び入力ピストン１８の後退限を規定するキー３２が一定距離の範囲で軸方向移動可能に取り付けられる。このキー３２は，前記入力ピストン１８の頸部１８ｂを跨ぐフォーク部３２ｂを内端に有すると共に，その外端３２ａが後部シェル半体１ｂの案内筒部１２に設けられたストッパ壁１９の前面に対向するように配置される。而して，キー３２がストッパ壁１９に当接することによりブースタピストン４及び弁筒１０の後退限が規定され，また入力ピストン１８の頸部１８ｂの前端面がキー３２に当接することにより入力ピストン１８及び入力杆２０の後退限が規定される。前記頸部１８ｂの軸方向長さはキー３２の板厚より大きく設定されていて，入力ピストン１８とキー３２とが僅かに相対移動ができるようになっている。
【００３５】
前記支持筒５４の後端部外周面には，弁ピストン３３の前端部内周に相対摺動可能に嵌合する環状の係止突起５７が形成されており，これと協働する係止ばね６３が弁ピストン３３に取り付けられる。
【００３６】
図２及び図３に示すように，係止ばね６３は，例えば一本の線材を略Ｕ字状に屈曲させてなるもので，円弧状部６３ａと，この円弧状部６３ａの両端からその接線に沿って延びて相対向する一対の脚部６３ｂ，６３ｂとを備えており，この係止ばね６３には，両脚部６３ｂ，６３ｂを互いに近接させる収縮方向に一定の弾性力が付与される。弁ピストン３３の前端部の直径方向両側部には，その接線に沿って延びて弁ピストン３３の内部に達する一対のスリット６４，６４が設けられ，これらスリット６４，６４に係止ばね６３の両脚部６３ｂ，６３ｂが係合すると共に，円弧状部６３ａが弁ピストン３３の外周面に適合するように，係止ばね６３は弁ピストン３３に装着され，この弁ピストン３３と共に前後動が可能である。この係止ばね６３の両脚部６３ｂ，６３ｂは，その弾性力による相互収縮がスリット６４，６４の底面６４ａ，６４ａで規制されることにより，スリット６４，６４から弁ピストン３３の内部に入り込んだ中間部が支持筒５４の外周面に対して圧力を加えない非接触状態に保持される。そしてこの両脚部６３ｂ，６３ｂは，弁ピストン３３が後退位置Ｒにあるときには係止突起５７に近い後方位置を占めるようになっている。係止ばね６３を装着した弁ピストン３３を弁筒１０内に挿入すると，弁筒１０の内周面が係止ばね６３の円弧状部６３ａの外周面に近接して，係止ばね６３の弁ピストン３３からの離脱を阻止するようになっている。したがって係止ばね６３の特別な外れ止め部材は不要である。
【００３７】
前記係止突起５７は，二等辺三角形もしくは半円，又はそれらに類似した断面形状に形成されており，入力ピストン１８が弁筒１０に対して所定ストローク以上先行前進した緊急ブレーキ時には，入力ピストン１８と共に前進する係止ばね６３の両脚部６３ｂ，６３ｂは，係止突起５７により外方へ拡張されながら，係止突起５７を乗り越えてその前面に係合して，大気導入弁座３１の全開状態で弁ピストン３３をセットばね５１のセット荷重に抗して支持筒５４に係止するようになっている。したがって，係止ばね６３及び係止突起５７は，緊急ブレーキ時，入力ピストン１８と共に前進する弁ピストン３３を弁筒１０に係止して大気導入弁座３１の全開状態に保持する係止手段５６を構成する。
【００３８】
また両脚部６３ｂ，６３ｂが係止突起５７の前面に係合した状態にあっても，弁ピストン３３にセット荷重より大なる所定値以上の後退力が作用したときは，再び係止突起５７を乗り越えて係止突起５７の後面側に戻るようになっている。
【００３９】
再び図２において，弁筒１０の前端面には，前記支持筒５４の取り付けフランジ５４ａを囲繞する環状部１５ａが形成され，この環状部１５ａと，支持筒５４の前端部とで作動ピストン１５が構成される。この作動ピストン１５の外周にはカップ状の出力ピストン２１が摺動自在に嵌合され，この出力ピストン２１と，作動ピストン１５及び入力ピストン前部１８ｆとの軸方向対向面間には偏平な弾性反力ピストン２２が介装される。
【００４０】
その際，弾性反力ピストン２２は上記環状部１５ａ及び支持筒５４の両前端面に密接する。これによって支持筒５４は弁筒１０に連結されると共に，環状部１５ａ及び取り付けフランジ５４ａ間が弾性反力ピストン２２によりシールされる。また入力ピストン前部１８ｆ及び弾性反力ピストン２２間には，負圧ブースタＢの非作動時に一定の間隙ｇができるようになっている。
【００４１】
出力ピストン２１の前面には出力杆２５が突設され，この出力杆２５は前記ブレーキマスタシリンダＭのピストンＭｂに連接される。
【００４２】
以上において，作動ピストン１５，入力ピストン１８，弾性反力ピストン２２及び出力ピストン２１は，入力杆２０に対する入力と，作動室３及びを負圧室２間の気圧差によるブースタピストン４の推力との合力を出力杆２５に伝達する反力機構２４を構成する。
【００４３】
出力ピストン２１及び弁筒１０の前端面にリテーナ２６が当接するように配設され，このリテーナ２６とブースタシェル１の前壁との間にブースタピストン４及び弁筒１０を後退方向へ付勢するブースタ戻しばね２７が縮設される。
【００４４】
次にこの実施例の作用について説明する。
［負圧ブースタの休止］
負圧ブースタＢの休止状態では，図１及び図２に示すように，弁筒１０の支持筒５４に取り付けられたキー３２が後部シェル半体１ｂのストッパ壁１９前面に当接し，このキー３２に入力ピストン１８の頸部１８ｂの前端面が当接することにより，ブースタピストン４及び入力杆２０がそれぞれの後退限に位置している。このとき，弁ピストン３３はセットばね５１の付勢力で入力ピストン１８上の止環５０に当接する後退位置Ｒに保持されており，この弁ピストン３３後端の大気導入弁座３１は弁体３４の弁部３４ａに着座しながら，この弁部３４ａを押圧して負圧導入弁座３０から僅かに離座させている。これによって大気導入口３９及び第２ポート２９間の連通が遮断される一方，第１及び第２ポート２８，２９間が連通され，したがって負圧室２の負圧が両ポート２８，２９を通して作動室３に伝達し，両室２，３は同圧となっているため，ブースタピストン４及び弁筒１０はブースタ戻しばね２７の付勢力により後退位置に保持される。
［通常ブレーキ］
車両を制動すべくブレーキペダルＰを普通の速度で踏込み，入力杆２０，入力ピストン１８を前進させれば，入力ピストン１８は，当初より，上記後退位置Ｒに保持された弁ピストン３３を伴なって前進する。したがって，直ちに弁ばね３６の付勢力が伸縮筒部３４ｃを伸ばしながら弁部３４ａを負圧導入弁座３０に着座させると同時に，大気導入弁座３１が弁体３４から離れ，これにより第１及び第２ポート２８，２９間の連通が遮断されると共に，第２ポート２９が弁体３４の内側を通して大気導入口３９と連通される。
【００４５】
その結果，大気導入口３９から弁筒１０内に流入した大気が大気導入弁座３１を通過し，第２ポート２９を経て作動室３に導入され，作動室３を負圧室２より高圧にするので，それらの気圧差に基づく前方推力を得てブースタピストン４は，弁筒１０，作動ピストン１５，弾性反力ピストン２２，出力ピストン２１及び出力杆２５を伴いながらブースタ戻しばね２７の力に抗して前進し，出力杆２５によりブレーキマスタシリンダＭのピストンＭｂを前方へ押圧し，それによる出力油圧によって対応する車輪ブレーキを作動するようになる。このように大気導入弁座３１は，入力杆２０の前進と同時に前進して，弁部３４ａから離座することで，ブースタピストン４の応答性を高めることができる。
【００４６】
入力杆２０の前進初期，入力ピストン前部１８ｆが間隙ｇを詰めて弾性反力ピストン２２に当接するまでは，大気導入弁座３１が開いても，入力杆２０は反力機構２４から反力を受けないので，出力杆２５の出力は，図７に線ａ−ｂで示すように急速に立ち上がるジャンピング特性を示す。
【００４７】
また入力杆２０の前進操作時には，弁筒１０の前部環状室４５Ａに臨む弁部３４ａの前面には，第１ポート２８から前部環状室４５Ａに伝達する負圧が作用するのに対して，弁筒１０の後部環状室４５Ｂに臨む弁部３４ａの背面には，第２ポート２９から連通孔４７を介して後部環状室４５Ｂに伝達する大気圧が作用するので，弁部３４ａは，弁ばね３６のセット荷重による他，前部及び後部環状室４５Ａ，４５Ｂ間の気圧差によっても負圧導入弁座３０との着座方向へ付勢されることになる。したがって，上記気圧差による付勢力分，弁ばね３６のセット荷重を低減することが可能となり，それに伴い入力杆２０を後退方向へ付勢する入力戻しばね４１のセット荷重の低減も可能となり，その結果，比較的小さい初期操作入力によりジャンピング特性が得られので，ブレーキマスタシリンダＭ及び各車輪ブレーキの無効ストロークを素早く排除して，各車輪ブレーキの応答性を高めることができる。
【００４８】
またこの状態において，弁部３４ａ外周のシールリップ３７は，後方に屈曲して，弁筒１０の内周面に密接しているので，前部及び後部環状室４５Ａ，４５Ｂ間の気圧差により，上記内周面への密接力が高められ，両環状室４５Ａ，４５Ｂ間の気密を確保することができる。
【００４９】
入力ピストン前部１８ｆが弾性反力ピストン２２に当接してからは，出力杆２５の作動反力の一部が弾性反力ピストン２２を介して入力杆２０にフィードバックされることになるので，操縦者は出力杆２５の出力の大きさを感受することができる。
【００５０】
希望の出力を得たところで入力杆２０の前進を停止すれば，ブースタピストン４の前進は，弁体３４の弁部３４ａを再び大気導入弁座３１に着座させて，それ以上の大気の負圧室３への導入を阻止することで停止する（図４参照）。したがって弁筒１０及びブースタピストン４は，入力杆２０の前進に倣って前進することになる。
【００５１】
ところで，入力杆２０の前進速度が比較的低い通常ブレーキ時には，入力杆２０に対するブースタピストン４及び弁筒１０の追従遅れが比較的少ないから，入力杆２０及び弁筒１０の相対変位も少なく，また入力杆２０に連結した入力ピストン１８と共に前進する弁ピストン３３と弁筒１０に連結した支持筒５４との相対変位も少ない。したがって弁ピストン３３と前後動を共にする係止ばね６３の両脚部６３ｂ，６３ｂは，係止突起５７の後方で支持筒５４の外周面上を僅かに移動するのみで，係止突起５７に乗り上げることもない。
【００５２】
そして出力杆２５の出力は，弾性反力ピストン２２に当接する作動ピストン１５及び入力ピストン前部１８ｆの受圧面積の比によって定まる倍力比をもって，図７の線ｂ−ｃで示すように増加する。
【００５３】
負圧室２及び作動室３間の気圧差が最大となる倍力限界点ｃに達してからは，出力杆２５の出力は，線ｃ−ｄに示すように，ブースタピストン４の上記気圧差による最大推力と，入力杆２０への操作入力との和となる。
［緊急ブレーキ］
ブレーキペダルＰを急速に踏み込む緊急ブレーキ時には，入力ピストン１８の前進速度が速いため，ブースタピストン４及び弁筒１０が前進し始める前に，入力ピストン前部１８ｆにより弾性反力ピストン２２を圧縮しながら入力ピストン１８及び弁ピストン３３を大きく前進させる。すると，図５に示すように，弁ピストン３３の係止ばね６３の両脚部６３ｂ，６３ｂは，支持筒５４の係止突起５５を前方に乗り越えて係止突起５５の前面に係合し，係止ばね６３はセットばね５１の付勢力に抗して，弁筒１０に連結した支持筒５４と係止状態となり，大気導入弁座３１を弁体３４の弁部３４ａから最大の引き離した全開状態に保持する。
【００５４】
こうして大気導入弁座３１の全開状態で弁ピストン３３が支持筒５４に係止されると，ブースタピストン４及び弁筒１０が入力杆２０の前進に倣うように僅かに前進しても，弁ピストン３３は弁筒１０と一体となって前進することになるから，大気導入弁座３１の全開状態は維持される。その結果，大量の大気が負圧室３に一気に導入され，図７の線ａ−ｅ−ｃで示すように，負圧室２及び作動室３間の気圧差が最大となる倍力限界点ｃに即座に到達し，マスタシリンダＭのピストンＭａを強力に押圧し続け，緊急ブレーキに対応することができる。また通常ブレーキ時の途中で緊急ブレーキを行った場合には，図７の線ｆ−ｅ′−ｃで示すように即座に倍力限界点ｃに到達し，緊急ブレーキに対応することができる。
【００５５】
この緊急ブレーキ時でも，大気導入弁座３１は，入力杆２０の前進と同時に前進して，弁部３４ａから離座することができるので，ブースタピストン４の応答性を高めることができる。
【００５６】
ところで，この緊急ブレーキ時，大気導入弁座３１の全開状態で弁ピストン３３を支持筒５４に係止する係止手段５５は，弁ピストン３３両側部の一対のスリット６４，６４に装着される略Ｕ字上の係止ばね６３と，支持筒５４の外周面に形成された環状の係止突起５７とで構成され，係止ばね６３の両脚部６３ｂ，６３ｂは，その弾性力による相互収縮がスリット６４，６４の底面６４ａ，６４ａで規制されることにより，スリット６４，６４から弁ピストン３３の内部に入り込んだ中間部が支持筒５４の外周面に対して圧力を加えない非接触状態に保持されるので，係止ばね６３の両脚部６３ｂ，６３ｂは，支持筒５４外周面の係止突起５７に乗り上げない限り，支持筒５４の外周面に対して強く摩擦接触することがなく，摺動抵抗は発生しない。したがって，弁筒１０及び支持筒５４の相対変位が極めて少ない通常ブレーキ時における操作フィーリングを良好にすることができる。
【００５７】
また支持筒５４は，弁筒１０とは別個に成形されるものであるから，外周に環状の係止突起５７や取り付けフランジ５４ａを備えた複雑な形状であるにも拘らず，弁筒１０に何等干渉されることなく，容易に成形することができる。一方，弁筒１０は，支持筒５４を分離した分，内部形状が簡素化され，その成形も容易になって，総体的に弁筒１０の軸方向寸法の短縮化，延いては負圧ブースタＢのコンパクト化を図ることができる。
【００５８】
しかも支持筒５４は，弁筒１０の中心部に設けられた貫通孔６０を貫通するように配置されると共に，この支持筒５４の前端部外周の取り付けフランジ５４ａが，弁筒１０の前端面に形成される凹部６１に嵌合され，この支持筒５４の前端部と，これを囲繞する弁筒１０の環状部１５ａとで反力機構２４の作動ピストン１５を構成して，これら支持筒５４及び環状部１５ａの前端面に弾性反力ピストン２２を密着させるので，支持筒５４を弁筒１０に連結する特別な固着部材を用いることなく，支持筒５４を弁筒１０に簡単に連結することができ，のみならず弾性反力ピストン２２が環状部１５ａ及び支持筒５４間をシールするシール部材の機能を発揮するので，特別なシール部材も不要である。
［緊急ブレーキ状態からの解除］
緊急ブレーキ状態を解除すべく，ブレーキペダルＰから踏力を解放すると，先ず入力杆２０及び入力ピストン１８が入力戻しばね４１の力をもって後退する。入力ピストン１８が後退を始めると，図６に示すように，入力ピストン１８の後端面が弁ピストン３３の後端部内周の環状肩部３３ａに当接して，それを後方に引き戻すので，係止ばね６３の両脚部６３ｂ，６３ｂは，支持筒５４の係止突起５５を後方へ乗り越え，支持筒５４に対する係止状態を解除する。その後は，直ちに弁ピストン３３が，セットばね５１の付勢力により，入力ピストン１８の止環５０に当接する後退位置Ｒに復帰して，大気導入弁座３１を弁体３４の弁部３４ａに着座させると共に，その弁部３４ａを後方へ押して負圧導入弁座３０から離座させるので，作動室３が第２ポート２９及び第１ポート２８を介して負圧室２と連通し，作動室３への大気の導入が阻止される一方，作動室３の空気が負圧室２を経て負圧限Ｖに吸入され，それらの気圧差が無くなるため，ブースタピストン４も，ブースタ戻しばね２７の弾発力をもって後退し，マスタシリンダＭの作動を解除していく。
【００５９】
本発明は，上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，前記Ｕ字状の係止ばね６３は，これをコイルばねからなる縮径傾向の環状ばねに置き代えて，弁ピストン３３に装着したとき，スリット６４に入り込んだ部分が，支持筒５４の係止突起５７に係合し得る弾性係合部となるようにすることもできる。さらにこの環状ばねを環状のゴムスプリングに置き換えることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施例に係る負圧ブースタの縦断面図。
【図２】図１の２部拡大断面図（休止状態）。
【図３】図２の３−３線断面図。
【図４】同負圧ブースタの通常ブレーキ時の作用説明図。
【図５】同負圧ブースタの緊急ブレーキ時の作用説明図。
【図６】上記緊急ブレーキ状態からの解除時の作用説明図。
【図７】同負圧ブースタの出力特性を示す線図。
【符号の説明】
【００６１】
Ｂ・・・・負圧ブースタ
Ｒ・・・・弁ピストンの後退位置
Ｖ・・・・負圧源
１・・・・ブースタシェル
２・・・・負圧室
３・・・・作動室
４・・・・ブースタピストン
１０・・・弁筒
１５・・・作動ピストン
１５ａ・・環状部
１８・・・入力ピストン
２０・・・入力杆
２１・・・出力ピストン
２２・・・弾性反力ピストン
２４・・・反力機構
２５・・・出力杆
３０・・・負圧導入弁座
３１・・・大気導入弁座
３３・・・弁ピストン
３４・・・弁体
３８・・・制御弁
４１・・・入力戻しばね
５１・・・セットばね
５２・・・係止突起
５４・・・支持筒
５４ａ・・取り付けフランジ
５６・・・係止手段
５７・・・係止突起
６０・・・貫通孔
６１・・・凹部
６３・・・係止ばね
６３ｂ・・脚部
６４・・・スリット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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